10. Химические реакции при твердении портландцемента

Твердение-это р-т физико-хим.процессов взаимод-ия цемента с водой

Химические реакции - реакции в результате которых образуется продукты гидратации цемента

Химические процессы

С3S

3CaO*SiO2+ag=xCaO*ySiO2*nH2O+Ca(OH)2

C2S

2CaO*SiO2+ag= ySiO2*nH2O+0.3Ca(OH)2

C3A

3CaO*Al2O3+6H2O=3CaO*Al2O3*6H2O(высокоосновный алюминат кальция)

Эта реакция промежуточная, она продолжается с прир.двуводным гипсом, вводим в количестве 1-3% для регуляции сроков схватывания при помоле клинкера п/ц.

3CaO*Al2O3*6H2O+3(CaSO4)2+19H2O=3CaO*Al2O3*3CaSO4*31H2O(высокоосновная форма гидросульфалюмината кальция-эттрингит)

Эттрингит образуется через 1ч после начала твердения. Кристаллы эттрингита имеют иглоподобную (призматич) форму. Внутри их находится канал диаметром до 100мкм, в кот. Размещ. Вода и цементный гель(низкоосновный).

Если повысить температуру(действ. темпер. фазой) то кристаллы эттрингита разрушаться поэтому при тепловой оброботке бетона содержание C3A должно быть ограничено (нс>5%).

C4AF

4CaO*Al2O3*Fe2O3+n(H2O)=3CaO*Al2o3*6H2O(высокоосновный гидроалюминат кальция)+CaO*Fe2O3(n-6)H2O(низкоосновный гидроферрит кальция)

Теория Байкова создал единую теорию твердения: 1)Выделение цем.частицами при их взаим-ии с водой кристаллич. фаз эттрингита и портландита.Начинают обр-ся низкоосновные гидросиликаты Са(Цементный гель) 2)Цементный гель получает своё развитие с точки зрения формир-ия твердой кристаллитной фазы.Происходит прорастание цем.геля кристаллами портландита и эттрингита-стадия коллоидации 3) Закан-ся разв.цементного геля,частицы новооб-ий растут по размеру и кол-ву. Создается прочный цем.камень-стадия кристаллизации.

11-12. Физические и механческие свойтсва портландцемента

тонкость помола цемента; нормальная густота и сроки схватывания цементного теста; равномер­ность изменения объема цементного камня при твердении; пределы прочности при изгибе и сжатии образцов — балочек, изготовленных из цементного раствора,.

1) тонкость помола. Тонкость помола оценивается путем просеивания цемента через сито с сеткой № 008 (размер ячейки в свету 0,08мм); тонкость помола должна быть такой, чтобы через указанное сито проходило не менее 85% массы просеиваемой пробы.

Тонкость помола це­мента определяют как остаток на сите с сеткой № 008 в про­центах к первоначальной массе просеиваемой пробы с точностью до 0,1 %.

2) тепловыделения при твердении. С₃А больше всех выделяет тепла при твердении, затем C₃S, C₄AF, C₂S. При зимнем бетонировании, чем выше тонкость помола, тем выше тепловыделение

3)Определение нормальной густоты и сроков схватывания цементного теста

Определение нормальной густоты и сроков схватыва­ния производится с помощью прибора Вика.Нормальной густотой цементного теста называется такая консистенция его, при которой пестик прибора Вика не дохо­дит до дна кольца на 5—7 мм. Нормальную густоту цемент­ного теста характеризуют количеством воды затворения, выраженным в процентах от массы цемента. Количество воды (в процентах от массы цемента), необ­ходимое для получения цементного теста нормальной густо­ты, называется водопотребностью цемента.Водопотребность портландцемента находится в пределах от 22 до 28%.

Определение начала и конца схватывания

Для определения сроков схватывания цемента приготов­ляют описанным выше способом тесто нормальной густоты и укладывают его в кольцо прибора.

3а начало схватывания принимают время от начала за­творения водой до того момента, когда игла не будет дохо­дить до дна на 1—2мм. За конец схватывания принимают время от начала затворения до момента, когда игла будет опускаться в тесто не более чем на 1—2 мм.

Начало схватывания цемента должно наступать не ранее 45 мин, а конец схватывания — не позднее 10ч от начала затворения.